Tópicos Especais S : Antenas Planares Inteligentes - DEE

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Disciplina - EEC2019 - Tópicos Especais S : Antenas Planares Inteligentes
Doutorado e Mestrado em Engenharia Elétrica-PpgEE-UFRN
Professor: Dr. Humberto César Chaves Fernandes [email protected]
Código - EEC2019 – Créditos - 04 , Horas – 60:00, Período 2006.1
Ementa - Introdução. IS-95 PCP e CDMA Celular. Antenas Inteligentes. Técnicas para CDMA. Filtragem
espacial. Algoritmos adaptativos. Sistemas de RF, Localização. Aplicações com PBG-Photonic Band
Gap. Antenas Planares. O Método LTT e suas Aplicações. Antenas Fotônicas. Modelos de antenas
inteligentes. Comparações de resultados TDMA x CDMA.
PROGRAMA
I - OBJETIVOS
Permitir ao aluno de Mestrado/ Doutorado estudar, aprender e desenvolver pesquisas de vanguarda, na área de
antenas inteligentes;
Apresentar os princípios teóricos;
Mostrar os aspectos da geometria e os padrões de irradiação de arranjos de antenas;
Apresentar modelos de antenas inteligentes e de canais espaço-temporal;
Analisar as aplicações de antenas inteligentes.
II - METODOLOGIA DE ENSINO
Aulas expositivas e com Retroprojetor.
Aulas Informatizadas. Uso de Internet e Softwares.
Demostrações e pesquisa de Laboratório.
Pesquisa Bibliográfica.
Seminários. Estudo dirigido.
III - METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO
Exercícios, Problemas.
Provas. Laboratório. Seminários.
IV - PROGRAMA
UNIDADE 1 – O Rádio Celular. Evolução de Comunicações sem fio.3G CDMA. Sistema de antenas. O
celular e PCS. IS-95. Introdução a antenas inteligentes. Tecnologia. Receptores. Calibração
de arranjos. O método LTT.
UNIDADE 2 - Antenas inteligentes para CDMA. Processadores espaciais. CDMA coerentes e não-coerente.
Noção sobre processamento espacial multi-usuário. Emprego de antenas inteligentes. Enlace
reverso de um formador de feixe para CDMA.
Melhoramento da capacidade do sistema CDMA usando filtragem espacial.
Sistema WLL. Análise de faixa e capacidade usando antenas inteligentes Aproximação
vetorial. Performance de canal reverso de sistemas multi-células com filtragem espacial para a
ERB. Modelos de canais multipercurso sem fio. Os ambientes de macrocélulas e microcélulas.
Espalhamento angular. Medidas de variação de tempo num canal. Modelos de canais espaçotemporal para antenas inteligentes ( Modelo de Lee, Modelo Modificado de Lee, Modelo de
Distribuição Uniforme Discreta, Modelo de Canal Estatístico, Modelos para Macrocélulas e
Microcélulas, Modelo de Espalhamento Gaussiano ). Medidas de canal espacial.
UNIDADE 3 - Modelo Elíptico Simples. Simulação de componentes de multipercurso do modelo.
Distribuição marginal da direção de chegada. Espectro Doppler e a envoltória de
desvanecimento. Seleção de atraso de percurso máximo. Filtragem Espacial Ótima e
Algoritmos Adaptativos. Impacto de multipercurso sobre filtragem espacial ótima.
Desempenho de antenas adaptativas. Algoritmos adaptativos gerais. Algortimos adaptativos
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para CDMA. Algoritmo de Decisão-Direta Multialvo. Algoritmo de Módulo Constante
Multialvo Re-Espalhado de-Espalhado dos Mínimos Quadrados. Algoritmos de Estimação de
Direção de Chegada (DOA). Métodos convencionais para estimação de direção de chegada
(Direction-Of-Arrival: DOA). Método de Subespaços para estimação DOA. Estimação DOA
para o sinal coerente. Algoritmo de Módulo Constante (CMA) baseado em projeção de
mínimos quadrados iterativos. Aplicações de PBG em arranjos de antenas inteligentes.
Aplicações de supercondutores em arranjos de antenas inteligentes, usando o método LTT.
BIBLIOGRAFIA
1. Humberto César Chaves Fernandes e Luiz Paulo Rodrigues, " Double Application of Superconductor and
Photonic Material on Antenna Array”, WSEAS Trans. on Communications, Atenas , Grécia, pp.425432, Jul. 2004.
2. Humberto César Chaves Fernandes e Davi Araújo Nascimento, "Analysis of the Phased Antenna Array
With Photonic”, WSEAS Trans. on Communications, Atenas, Grécia, pp.419-424, Jul. 2004. ISSN
1109-2742.
3. Fernandes, H. C. C. e
Queiroz Jr., I. S. “Double Semiconductor Substrate in Overlay Shielded
Superconducting Microstrip Lines”, International Journal of Infrared and Millimeter Waves, Vol.
17, pp.1391-1402, USA, Agosto, 1996.
4. J.D.Joannopoulos, Pierre R. Villeneuve & Shanhui Fan, “Photonic Crystals : Putting a New Twist on
Light”, April 7 , 1997.
5. Sajeev Jonh and Kurt Bush, “Photonic Bandgap Formation and Tunability in Certain Self-organizing
Systems”, Journal of Lightwave Technology, vol.17, Nº 11, Nov. 1999, pp.1931.
6. P. R. Villenueve, Shanhui Fanand J.D. Joannopoulos, “Microcavities in Photonic Crystals: Mode
Symmetry,Tunablility and Coupling Efficiency”, Physical Review B,vol. 54, Nº 11, pp.7837 – 7842, Sep.
1996.
7. E.Centeno and D. Felbacq, “Rigorous Vector Diffraction of Electromagnetic Waves by Bidimensional
Photonic Crystals”, J. Op. Soc. Am. A, vol.17, Feb. 2000.
8. Bahaa E.A. Saleh e Malvin C.Teich, “Fundamentals of Photonics”, John Wiley & Sons, INC. N.Y.,
1991.
9. Liberti, J. C. & Rappaport, T. S. : Smart Antennas for Wireless Communications: IS-95 and Third
Generation CDMA Aplications, PrenticeHall, 1999.
10. R. T. Compton, : Adaptive Antennas, Prentice Hall, NJ, 1988, cap. 2 e 3.
11. Godara, L. C.. : "Aplications of Antenna Arrays to Mobile Communications", Proc. IEEE 85 (7/8), pp.
1029-1245, 1998.
12. IEEE Transactions on Antennas and Propagation.
Natal, 20 de dezembro de 2006.
Prof. Dr. Humberto César Chaves Fernandes
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